DE2746455A1

DE2746455A1 - Verfahren zur herstellung von hoch zugfesten riemen o.dgl.

Info

Publication number: DE2746455A1
Application number: DE19772746455
Authority: DE
Inventors: Ellis H Paine
Original assignee: Moldex Inc
Current assignee: Moldex Inc
Priority date: 1977-10-15
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1979-04-19
Also published as: DE2746455C3; DE2746455B2

Description

Verfahren zur Herstellung von hoch zugfesten Riemen o.dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von hoch zugfesten Riemen o.dgl. und auf die so hergestellten Produkte und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Riemen, die eine Schicht aus hoch zugfestem Nylon und aus Gummi oder anderem Material besitzen.
Es ist bekannt, hoch zugfeste Bänder aus orientiertem Nylon herzustellen, das nach dem Verfahren der US-Patentschrift 3 340 235 hergestellt wird. Solche Riemen wurden mit einer Lederschicht auf einer Seite oder einem anderen Material versehen, das die gewünschte Oberfläche ergibt und das auf Treibscheiben o.dgl.
schlupffrei haftet. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bessere Bänder aus solchem orientiertem Nylon herzustellen.
Es ist ferner die Aufgabe, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem verbesserte hoch zugfeste Schichten oder Bänder aus Nylon hergestellt werden können, die mit einer aufgeklebten Außenschicht versehen sind. Dabei soll ein hoch zugfestes Laminat gebildet werden, das für den Einsatz in der Nahrungsmittelindustrie oder in benachbarten Gebieten verwendbar ist, wo Nylonoberflächen nicht zugelassen oder nicht gewünscht sind. Schließlich ist es die Aufgabe, die vorher erwähnten Ziele unter Vermeidung der bisher auftretenden Schwierigkeiten zu erreichen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Das damit erzeugte Produkt nach Anspruch 7 weist die entsprechenden Vorteile auf. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das neue Verfahren und das damit hergestellte Produkt werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden, das in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert ist. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines aus mehreren Lagen aufgebauten Bandes nach einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch das Band der Fig.1 längs der Linie II-II und Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung des Bandes der Fig. 1.
In der Fig. 1 ist ein flaches, vorzugsweise bandförmiges Teil 2 in der Form eines Laminates gezeigt, das einen Kern 4 aus hoch zugfestem Nylon aufweist, das nach dem US-Patent 3 340 235 hergestellt worden ist. Die gesamte Offenbarung jener Patentschrift wird hierbei zum Teil dieser Anmeldung und eines darauf eventuell zur Erteilung kommenden Patentes gemacht. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist auf den Kern 4 auf beiden Seiten eine Schicht 6 aus PVC-Gummi aufgeklebt, die ausgehärtet ist und die geeignete Oberflächen ergibt, um ein längliches Stück des flachen Gebildes 2 als ein Kraftübertragungsband oder ein Förderband für loses Schüttgut einsetzen zu können. Die Schichten 6 sind dabei bekannter Art. Sie bieten annehmbare Oberflächen für den Einsatz in der Nahrungsmittelindustrie und auf anderen Gebieten.
Bisher ist es bekannt gewesen, eine Gummi schicht mit einer Nylon-Schicht zu verbinden, um eine Oberflächenschicht mit den Charakteristiken der Schicht 6 zu erreichen. Solch ein aus Schichten aufgebautes Band kann aus einer Stofflage zwischen dem Nylon und der Gummischicht bestehen, wobei die Stofflage zunächst mit Klebstoff imprägniert wird. In der Praxis werden aber die Kanten oder andere Teile der Stofflage bei der Herstellung oder aufgrund von Verschleiß freigelegt, so daß dort eine Art "Dochteffekt" auftritt. Das heißt, daß der freigelegte Stoff Flüssigkeiten von dem zu fördernden Produkt aufnimmt. Diese Eigenschaften der Bänder sind bei verschiedenen Anwendungsfällen nicht zulässig und mach-en diese Bänder zum Einsatz bei bestimmten Verfahrensvorgängen ungeeignet. Der Stoff kann das Laminat auch zu steif werden lassen und auch dadurch kann für manche Einsatzbedingungen ein ernsthafter Hinderungsgrund gegeben sein.
Eine Gummischicht kann mit Nylon nur durch Heißkleben verbunden werden, bei dem die Temperatur des Nylons erhöht wird. Der Ausdruck "Heißkleben" wird hierbei zur Bezeichnung der bekannten Klebevorgänge verwendet, die den Einsatz eines Klebstoffes unter Druck und Temperatureinwirkungen bei Temperaturen der Größenordnung von 3200 (etwa 160 OC) Fahrenheit oder mehr beinhalten. Eine solche Aufheizung kann aber nicht eingesetzt werden, um ein Laminat aus hochzugfestem Nylon zu bilden, wie es der Kern 4 darstellt, weil eine solche Erhitzung die Ausrichtung (Orientierung) beeinträchtigt und dadurch die Zugfestigkeit reduziert.
In der Fig. 3 ist schematisch die Ausrichtung eines Bandes oder eines Streifens 9 aus Nylon gezeigt, der von einer Rolle 12 abgezogen wird, und einem Orientierungsverfahren in einer Anordnung unterworfen wird, die mit 14 bezeichnet ist. Das Band wird dabei in der in der US-Patentschrift 33 40 235 geschilderten Weise ausgerichtet. Das so ausgerichtete Band 10 wird in den Spalt eines Paares von Preßrollen 15 geführt und dort mit einer Gummi schicht verklebt. Auf der linken Seite der Zeichnung ist die Gummischicht als ein fortlaufendes Band 16 dargestellt, das von einer Rolle 18 über ein Paar geheizter Klemmrollen 19 zugeführt wird und das mit einem ebenfalls endlosen Band 20 aus Nylonfolie in ausgerichteter Lage zugeführt wird, die eine Dicke von 6 Mil (1 Mii =5-oO5 inch = 25+ 1 1000 inch = 25U) aufweist und von einer Rolle 22 abgezogen wird. Zwischen die Bänder 16 und 20 wird durch eine Einrichtung 21 ein Klebstoff gebracht, so daß die Bänder durch den Klebstoff, die Wärme und die Druckeinwirkung der Walzen 19 beim Durchlauf durch diese Walzen verklebt werden. Dadurch entsteht ein kontinuierliches, aus Schichten aufgebautes Band 23, das aus dem Band 16 besteht, dessen obere Seite oder Oberfläche 24 von der durchlaufenden Folie 20 bedeckt ist. Tritt das aus Schichten aufgebaute Band 23 in den Spalt der Walzen 15 ein, dann berührt seine Oberfläche 24 die Oberfläche 26 des Nylonbandes 10, das in die passende Lage mit der Nylonoberfläche der Folie 20 gebracht wird. Im Bereich der sich annähernden Ny-lonoberflächen wird eine Klebeflüssigkeit mit einer Einrichtung 28 auf die aufeinanderpassenden Flächen gebracht. Der Klebstoff ist ein Nylonklebstoff bekannter Art auf Methanolbasis, der die Nylonoberfläche aktiviert. Bei der Bewegung der beiden Schichten zwischen den Walzen 15 werden die Nylonflächen zusammengepreßt und bilden eine feste Verklebung, so daß dann ein Laminat 30 entsteht, das das hochzugfeste Nylonband 10 und das aus Schichten aufgebaute Band beinhaltet, die untereinander auf ihrer gesamten in Verbindung gebrachten Oberfläche, die durch die Folienschicht 20 gebildet ist, fest zusammengeklebt sind.
Das Laminat 30 wird dann durch ein Paar Gummiklemmrollen 32 geführt und auf einer Walze 34 aufgerollt. Das in der Fig. 2 dargestellte Band 2 ist ein Streifen, der identisch mit dem Laminat 30 ist, aber noch mit einer zweiten Gummischicht 6 versehen ist, die in der gleichen Art gebildet und auf die Oberfläche des Nylonbandes aufgeklebt ist, wie das aus Schichten aufgebaute Band 23 auf das Band 10 geklebt worden ist. Diese Laminate 30 und 2 stimmen darin überein, daß sie nur eine Lage von hochzugfestem, orientiertem Nylon enthalten und ein oder zwei Schichten aus Gummi, wobei diese Gummischicht jeweils mit einer dünnen Schicht nicht ausgerichteten Nylons verklebt ist und durch den Rest des Nylonklebers fest auf dem orientierten Nylon klebt. Dadurch behält das orientierte Nylon seine hohe Zugfestigkeit und der Gummi bietet die gewünschten Oberflächeneigenschaften. So ist es beispielsweise möglich, wenn das aus dem Band 2 gebildete Band als Förderband für Schüttgüter eingesetzt wird, daß die Oberfläche genügend Reibung besitzt, um Schlupf des Produktes zu verhindern und die Bodenseite die geeignete Oberfläche darstellt, um auf eine Treibscheibe aufzuliegen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schicht des orientierten Nylon 70 Mil (= 1750 = 1,75 mm) dick und besitzt eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 40.000 Pfund pro square inch (entspricht etwa 2810 kg pro cm²). Der Gummi ist vorvulkanisierter PVC-Gummi, bei dem jede Schicht 40 nil (ca. 1 mm) dick ist. Die dünne Nylonfolie wird mit dem Gummi bei einer Temperatur in der Größenordnung von 3500 Fahrenheit ( 176 OC) verklebt. Das Laminat wird auf eine Temperatur in der Größenordnung von 1800 (ca. 82 OC) Fahrenheit im Bereich der Walzen 15 gebracht, so daß die Klebezeit für ein gründliches Kleben erniedrigt werden kann. Es kann natürlich auch eine niedrigere Temperatur in Betracht gezogen werden und unter bestimmten Umständen könnte auch Umgebungstemperatur gewählt werden.
Eine Temperatur höher als 1800 (ca. 82 OC) Fahrenheit kann vorgesehen werden, aber es ist dabei wichtig, sicherzustellen, daß das orientierte Nylon nicht auf eine Temperatur aufgeheizt wird, bei der die Ausrichtung wesentlich beeinflußt wird. Dabei dürfte eine Temperatur von 2200 (104 OC) Fahrenheit in dieser Beziehung schon als unsicher bezeichnet werden und die Temperaturkontrolle und die anderen Verfahrensbedingungen sollten so gewählt werden, daß eine Aufheizung des orientierten Nylons bis auf jene Temperatur sicher vermieden ist.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein neues Verfahren zum Kleben hochzugfester, orientierter Nylonschichten mit Materialien gezeigt, die sonst nicht mit diesen verbunden werden können, ohne die Zugfestigkeit des Nylons ernsthaft zu beeinträchtigen. Es wurde auch ein neues Produkt geschaffen, das ausschließlich aus Nylon und einem anderen Material, wie beispielsweise Gummi besteht, und bei dem das Nylon so ausgerichtet ist, daß es eine extrem hohe Zugfestigkeit aufweist. Die Klebeschicht oder die Oberfläche, die zunächst im Heißklebeverfahren mit Gummi oder dem anderen Material verbunden wird, kann dabei die Zugfestigkeit des Bandes nicht wesentlich beeinflussen, aber sie erlaubt das kontinuierliche Verkleben zwischen Gummi und der Nylonschicht, was wiederum eine ordnungsgemäße Arbeitsweise auch unter schwierigen Arbeitsbedingungen erlaubt. Das so hergestellte Laminat weist die Grundflexibilität und alle anderen Eigenschaften des Nylons auf, das von der Gummischicht oder von den Gummischichten nur eingefaßt ist. Dadurch wird die gewünschte Gestaltungsfreiheit für Bänder oder andere Artikel geschaffen, die mit der Erfindung hergestellt werden. Der Einsatz eines Nylonfilms oder einer Nylonfolie gewährleistet eine gleichmäßige Beschichtung des Gummis, so daß dort keine Lücken in der Klebeschicht zwischen Gummi und dem orientierten Nylon auftreten können.
Es sind verschiedene Modifikationen des Ausführungsbeispiels möglich und es können auch andere Ausführungsformen der Erfindung gewählt werden, die aber alle im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
Leerseite

Claims

Ansprüche ( Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Bandes mit hoher Zugfestigkeit, das an Treibscheiben o.dgl. anlegbar ist, dadurch ¢kennzeichnet, daß eine Außenschicht aus Nylon auf ein Gummiband zur Bildung einer Lage des Bandes bestehend aus einem Laminat aufgebracht wird, das mindestens die gewünschte Länge und Breite des herzustellenden Bandes besitzt, daß außerdem eine Lage eines durch Vorbehandlung orientierten und hochreißfesten Nylons mit mindestens der Länge und der Breite des herzustellenden Bandes vorgesehen wird, daß ferner diese beiden Lagen in Längsrichtung und quer zu dieser Längsrichtung in aufeinander passende Lagen geführt werden, wobei die eine Oberfläche der orientierten Nylonlage in Berührung gebracht wird mit der Außenschicht aus Nylon, die auf die Gummischicht heiß aufgeklebt ist, daß gleichzeitig eine Flüssigkeit zur Aktivierung des Nylons auf die Außenflächen der aufeinanderzubewegten und in Kontakt kommenden Schichten gegeben wird und daß schließlich Druck und Wärme progressiv auf die Nylon- und Gummischicht in dem Bereich ausgeübt wird, in dem sie sich zusammen bewegen und zwar bei einer Temperatur, die genügend hoch ist, um das Heißkleben der Außenschicht auf das orientierte Nylon zu gewährleisten, die aber noch unterhalb der kritischen Temperatur liegt, bei der die Orientierung der Nylonschicht beeinflußt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilaminatlage und die Lage des orientierten Nylons Schichten gleicher Breite sind und daß das Gummilaminat und das orientierte Nylon dadurch aufeinander zugeführt werden, daß sie durch ein Paar Druck ausübenden Pressrollen geführt werden, wobei die Temperatur zur Gewährleistung des Klebens nicht unter 1800 (ca. 82 00) Fahrenheit liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laminat durch Heißkleben einer fortlaufenden Nylonfolie auf die eine Seite der Gummischicht gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Nylonfolie in der Größenordnung von 6 Mil (~150?) liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des orientierten Nylons eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von nicht weniger als 40 000 Pfund pro square inch aufweist (ca. 2812 kg pro cm²).
6. Verfahren zur Herstellung eines aus Schichten aufgebauten Bandes mit hoher Zugfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schritte des Aufklebens je einer Gummischicht auf beide Seiten einer Lage aus hoch zugfestem Nylon dadurch durchgeführt werden, daß beide Gummischichten auf die Nylonschicht nach dem Verfahrengemäß Anspruch 1 aufgeklebt werden.
7. Produkt, das nach dem Verfahren eines der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist, gekennzeichnet durch ein Laminat, das aus einer Schicht aus hochzugfestem, orientiertem Nylon, aus mindestens einer Gummischicht und einer Schicht von nicht orientiertem Nylon zwischen der Gummischicht und der orientierten Nylonschicht besteht, die unmittelbar an die Schicht des orientierten Nylons geklebt und an die Gummischicht heiß angeklebt ist.

. Produkt nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zwei Gummischichten, die jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten der orientierten Nylonschicht angeordnet sind, wobei die Nylonschicht auf beiden Seiten von der Gummischicht überdeckt ist und zwei Oberflächenschichten vorgesehen sind, von denen jede zwischen einer der Gummischichten und der Nylonschicht angeordnet und mit diesen verklebt sind.